摘要：一个研究小组揭示了导致这种特异性液泡运输系统出现的分子步骤。他们的工作表明，该途径的采集是由称为VAMP7的膜融合蛋白的逐步新功能化驱动的。...

植物如何发展将大量蛋白质转运到种子液泡中的能力？

种子植物，例如大豆，在称为蛋白质储存液泡的专门细胞器中存储大量蛋白质。这些蛋白质不仅维持幼苗生长，而且还可以作为人类和牲畜饮食蛋白的主要来源。该蛋白质储存功能是植物液泡独有的，并且不发生在其他生物体中。在进化过程中，植物开发了一种专门的机制，可以将大量蛋白质运输到液泡中 - 但是，这种传输途径是如何存在的？

在最近发表的一项研究中当前的生物学，由美国国家基础生物学研究所的Takashi Ueda教授和东京大学副教授Masaru Fujimoto领导的研究团队揭示了导致这种植物特异性液泡运输系统出现的分子步骤。他们的工作表明，该途径的采集是由称为VAMP7的膜融合蛋白的逐步新功能化驱动的。

该小组发现，植物液泡传输系统通过一系列分子创新而产生：VAMP7蛋白质中氨基酸插入的出现，随着时间的推移其酸化以及对AP-4适配器蛋白复合物的结合能力的逐步添加和增强能力，这是负责货物选择的。这些修饰使种子植物独有的液泡运输路线得以建立。

植物包含两种主要类型的VAMP7蛋白：VAMP71，它们在液泡膜融合中起作用，而VAMP72则参与了运输到质膜的运输 - 分泌途径的一部分。

领导这项研究的Ueda教授解释说：“除此之外，我们以前在种子植物（例如拟南芥。与典型的VAMP72S不同，VAMP727包含富含酸性的氨基酸插入N端长蛋白结构域中约20个残基。已知该蛋白在液泡运输中起作用，对于在种子发育过程中将储存蛋白运输到液泡中至关重要。但是，目前尚不清楚何时以及如何在进化过程中出现了VAMP727及其相关的贩运途径，或者是什么分子机制为这一创新而产生的。”

为了解决这个问题，团队专注于VAMP7的分子演化。通过比较从绿色藻类到种子植物的各种植物种类的VAMP72蛋白的氨基酸序列和功能，它们重建了最初在分泌中起作用的VAMP72的进化轨迹，从而获得了吸尘器运输作用。基于这些见解，他们研究了VAMP72序列中的特定变化如何改变其在细胞中的定位，功能和蛋白质 - 蛋白质相互作用。

该研究的第一作者藤本副教授解释说：“我们的发现首先获得了一个含有基于酪氨酸的基序的部分酸入，从而实现了部分功能转变。随着该插入变得更加酸性，形成了酸性甲甲基性杆菌基序，蛋白质与蛋白质的相互作用，与AP-4复合物相互作用，是AP-4复合物的强化，这是一A的强化，这是一A的强化，这是一A的繁荣，是在产生的，它是由生产出来的。液泡靶向的鞋面。